100 anos do átomo quântico!!!!

Há 100 anos, o físico dinamarquês Niels Bohr propôs o primeiro modelo atômico quântico. O trabalho abriu caminho para uma melhor compreensão da estrutura do átomo e o desenvolvimento da teoria atômica moderna.

O desenvolvimento de uma teoria atômica que explicasse a origem da luz (energia) emitida ou absorvida pelos átomos foi um grande desafio para muitos físicos no início do século passado. Uma contribuição importante para superar esse desafio foi dada, em 1913, em uma série de artigos na revista inglesa Philosophical Magazine (S. 6, vol. 26, n. 151, p. 1-25; p. 476-502; p. 857-875), pelo físico dinamarquês Niels Henrik David Bohr (1885-1962), dois anos depois de ele ter iniciado, na Inglaterra, um estágio de pós-doutoramento com dois eminentes cientistas. 

Primeiramente, Bohr trabalhou no Laboratório Cavendish, em Cambridge, com Joseph J. Thomson (1856-1940). Em seguida, com Ernest Rutherford (1871-1937), em Manchester, onde analisou os resultados recentes dos experimentos sobre as colisões de partículas alfa (núcleos de átomos de hélio) contra folhas finas de ouro e que levaram Rutherford, em abril de 1911, a propor a existência do núcleo atômico, de carga positiva, circundado por elétrons (negativos). No entanto, esse modelo contrariava as leis do eletromagnetismo clássico. Segundo essa teoria, elétrons em movimento acelerado emitiriam luz e, com isso, colapsariam contra o núcleo em uma fração de segundo, o que comprometeria a própria existência do átomo.

O modelo de Bohr

A grande contribuição de Bohr se deu quando ele notou que poderia estender para o átomo a hipótese elaborada, em 1900, pelo físico alemão Max Planck (1858-1947): na natureza, a energia é gerada e absorvida em diminutos pacotes – e não de forma contínua. Cada um desses pacotes é denominado quantum – daí, o termo teoria quântica. Para Bohr, essa percepção ocorreu após ele tomar conhecimento da fórmula de Balmer. “Assim que vi a fórmula de Balmer, tudo ficou claro para mim”, disse. Isso permitiu que ele desenvolvesse um modelo que dava conta da estabilidade do átomo e era capaz de prever as séries espectrais observadas para o átomo de hidrogênio, determinando, assim, a origem das séries já conhecidas experimentalmente.

Fonte: José Fernando Moura Rocha

Roberto Rivelino de M. MorenoInstituto de Física
Universidade Federal da Bahia